Metabolisme energi

Dari Metabolisme energi tubuh dicirikan oleh pemecahan biokimiawi dari senyawa awal organik berenergi tinggi menjadi senyawa anorganik berenergi rendah dengan pelepasan energi. Energi ini dibutuhkan untuk memelihara proses biologis. Selanjutnya, perbedaan harus dibuat antara metabolisme energi dan metabolisme bangunan (anabolisme).

Apa itu metabolisme energi?

Setiap organisme tunduk pada energi dan metabolisme bangunan. Metabolisme energi ditandai dengan pelepasan energi untuk memastikan proses tubuh. Sebaliknya, protein, asam nukleat, lemak, dan karbohidrat tubuh sendiri dibangun selama pembentukan metabolisme.

Energi diperlukan untuk mempertahankan proses biologis. Makhluk hidup harus menyuplai energi dari luar agar bisa hidup. Tumbuhan mengubah energi matahari melalui fotosintesis menjadi energi kimiawi karbohidrat, lemak, dan protein. Hewan dan manusia membutuhkan energi kimiawi dari zat ini untuk mendukung kehidupan.

Terutama karbohidrat dan lemak digunakan untuk produksi energi. Asam amino dan protein juga memiliki kandungan energi yang tinggi. Namun, mereka terutama dibutuhkan untuk membangun tubuh.

Metabolisme energi manusia mengamankan tingkat metabolisme basal dan metabolisme keluaran. Laju metabolisme basal mencakup metabolisme energi untuk semua proses energi vital yang diperlukan dalam keadaan istirahat total. Konversi kinerja menjelaskan konsumsi energi tambahan selama latihan fisik.

Fungsi & tugas

Di satu sisi, nutrisi manusia berfungsi untuk memelihara fungsi fisik dan memberikan performa tambahan selama aktivitas fisik. Di sisi lain, substansi tubuh sendiri (protein) dibangun dari bahan penyusun nutrisi (terutama protein).

Karbohidrat dan lemak merupakan sumber energi utama. Protein hanya dapat digunakan untuk menghasilkan energi jika asupan makanan tidak mencukupi. Ini yang terjadi, misalnya dalam keadaan lapar (metabolisme kelaparan). Namun, mungkin juga perlu menghasilkan energi dari protein sebagai bagian dari metabolisme normal (dengan peningkatan asupan protein).

Karbohidrat berfungsi sebagai pemasok energi jangka pendek. Setelah menjalani diet tinggi karbohidrat, kadar gula darah meningkat. Akibatnya, terjadi peningkatan produksi insulin. Insulin memastikan bahwa gula darah didistribusikan ke sel-sel individu. Di sana ia dipecah menjadi karbon dioksida dan air sebagai bagian dari metabolisme energi. Selama penguraian ini, energi kimia yang disimpan dalam karbohidrat dilepaskan untuk mempertahankan proses fisik. Saat karbohidrat dibakar, panas dihasilkan dan aktivitas otot dilakukan.

Karbohidrat berlebih disimpan sebagai glukogen di hati dan otot. Glukogen adalah karbohidrat kompleks bertepung. Jika pasokan energi terlalu rendah, simpanan karbohidrat ini awalnya digunakan untuk menghasilkan energi.

Sumber energi lainnya adalah lemak dan asam lemak. Lemak memiliki kandungan energi yang lebih tinggi daripada karbohidrat. Misalnya, satu gram gula pasir mengandung 4 kilokalori. Namun, dalam satu gram lemak, sudah ada 9 kilokalori. Lemak bertanggung jawab atas pasokan energi jangka panjang. Saat karbohidrat habis, simpanan lemak digunakan untuk menghasilkan energi. Lemak biasanya merupakan hasil dari kelebihan karbohidrat dan lemak. Dalam perjalanan evolusi, organisme telah menemukan cara untuk menyimpan stok dalam bentuk lemak selama periode kelaparan. Pada saat kelimpahan, lebih banyak yang dikonsumsi daripada yang diperlukan saat ini untuk dapat menyimpan kelebihan energi.

Protein juga dapat berfungsi sebagai pemasok energi. Misalnya, ketika simpanan karbohidrat habis, protein tubuh sendiri pertama-tama dipecah menjadi asam amino. Ini kemudian diubah menjadi glukosa sebagai bagian dari apa yang dikenal sebagai glukoneogenesis untuk menjaga kadar gula darah.

Beberapa proses fisik awalnya hanya berlangsung dengan bantuan karbohidrat. Aktivitas otak bergantung pada suplai glukosa. Jika kadar gula darah turun secara berbahaya, dapat menyebabkan ketidaksadaran.

Tubuh mengkonsumsi energi bahkan dalam kondisi istirahat yang ekstrim. Misalnya, suhu tubuh harus dijaga agar tetap konstan. Selanjutnya, semua proses vital seperti aktivitas jantung, pernapasan, atau aktivitas otak terus berlanjut. Tingkat metabolisme istirahat berbeda untuk setiap orang. Biasanya pria memiliki tingkat metabolisme basal yang lebih tinggi daripada wanita karena massa otot mereka lebih besar. Biasanya 2000 hingga 2400 kilokalori pada orang dewasa.

Pergantian kinerja kemudian hasil dari ketegangan fisik tambahan. Tidak hanya gerakan tambahan yang mengkonsumsi energi. Jantung, pernapasan, dan proses lainnya juga dirangsang selama aktivitas fisik dan memiliki kebutuhan energi yang lebih besar.

Penyakit & penyakit

Jika ada ketidakseimbangan jangka panjang dalam metabolisme energi, penyakit dapat terjadi. Penyakit ini berawal dari ketidaksesuaian antara kebutuhan energi dan pasokan energi. Di masa lalu (dan terkadang masih di bagian lain dunia) ada banyak kematian sebagai bagian dari periode kelaparan.Kebutuhan energi tidak dapat dipenuhi karena tidak tersedia cukup pangan. Ketika cadangan energi yang dibangun oleh tubuh habis, organisme harus kembali ke protein tubuh sendiri dalam bentuk otot. Ketika ini hampir habis, organ itu sendiri juga rusak, yang pada akhirnya menyebabkan kegagalan banyak organ.

Saat ini ada keadaan lain yang, meski tidak menyebabkan kematian secepatnya, dapat menyebabkan penyakit serius. Pasokan makanan yang melimpah saat ini seringkali menyebabkan makan berlebihan. Lebih banyak kalori yang dikonsumsi daripada yang dikonsumsi. Hasilnya adalah peningkatan penyimpanan lemak tubuh, yang dalam jangka panjang dapat menyebabkan penyakit seperti diabetes melitus, arteriosklerosis atau penyakit kardiovaskular dengan segala akibatnya. Selain penyakit tersebut, jumlah penyakit rematik dan kanker juga semakin meningkat. Untuk menghindari penyakit peradaban semacam ini, dianjurkan gaya hidup sehat dengan banyak olahraga dan pola makan seimbang.